[发明专利]三维承压水上采煤泄压模拟试验台

权利要求书

1.一种三维承压水上采煤泄压模拟试验台，具有供水装置、模拟试验箱，其特征在于所述的三维承压水上采煤泄压模拟试验台还具有模拟不同倾斜角度的含水层的支撑调节装置、数据处理装置；

所述供水装置具有供水箱（1）、输水管（2）、给水水泵（3）、控压泵（4）、第一阀门（201a）、第二阀门（201b）、第三阀门（202a）、第四阀门（202b），供水箱的顶部设置有入水口（101），供水箱的下部设有出水口（102），所述出水口（102）上安装与模拟试验箱的进水口相连接的输水管（2），输水管（2）分为相并联的第一支路输水管（201）、第二支路输水管（202），所述的模拟试验箱具有主箱体（6）、装满于主箱体的腔体内的形成含水层的相似材料（13）、与主箱体一起实现模拟地下承压水的盖板（8）、分别安装在主箱体左右两侧的用于稳定水流的稳水箱（5）和用于收集从相似材料中排出水的集水箱（7），盖板（8）将主箱体（6）的上端口、稳水箱（5）的上端口盖住并密封，盖板（8）的内侧安装有多个网格体（801），每个网格体的上端固定在盖板（8）上，每个网格体的下端开口并埋进相似材料（13）中，主箱体（6）由底板和外框构成，外框具有前挡板、后挡板、左挡板、右挡板，左挡板上设有用于将稳水箱中水流均匀分布到含水层中的多个分水孔（501），右挡板上设有用于排出含水层中水的多个排水孔（701），每个排水孔安装有闸阀（702），所述稳水箱（5）的上部设置有与上述输水管（2）连接的进水口（502）；所述集水箱（7）的下部设置有防溢排水口（703），防溢排水口（703）通过排水管（12）与供水箱（1）的入水口（101）相连接，排水管（12）上安装有水泵（11），第一支路输水管（201）从所述出水口（102）依次连接用于控制出水口流量的第一阀门（201a）、为稳水箱供水的给水水泵（3）、用于控制进水口流量的第二阀门（201b）而连接到上述进水口（502）上，第二支路输水管（202）从所述出水口（102）依次连接用于控制出水口流量的第三阀门（202a）、为稳水箱和主箱体提供稳定压力的控压泵（4）、用于控制进水口流量的第四阀门（202b）而连接到上述进水口（502）上；

所述数据处理装置具有多个压力传感器（901）、多个流量传感器（902）、传感器数据收集装置（9）、计算机（10），传感器数据收集装置（9）与计算机（10）相连接；盖板（8）上在每个网格体（801）的中心处皆设有用以模拟煤矿承压水泄水降压的泄水孔（802），网格体（801）与泄水孔（802）一一对应，每个泄水孔上连接泄水管（804），每个泄水管（804）上依次安装有电机阀（803）、流量传感器（902）、压力传感器（901），每个泄水管（804）的出水口皆与排水管（12）相连通，上述支撑调节装置设于主箱体（6）的腔体内；

上述的支撑调节装置包括数个可折叠的托架（16）、底面板（15），数个可折叠的托架（16）安装于主箱体（6）的腔体内的左挡板上和右挡板上，每个可折叠的托架具有与左挡板或者右挡板固定连接的挂板（16a）、相对于挂板能由纵向状态向外翻转90º而呈横向状态的托板（16b）、将挂板与托板连接在一起能实现托板处于纵向状态和横向状态的锁紧螺栓（16c），将底面板（15）的一端放在处于不同高度的可折叠的托架的托板（16b）上，底面板（15）的另一端放在主箱体（6）的所述底板上，底面板（15）与主箱体（6）的腔体内的左挡板、右挡板之间用防水密封胶密封，主箱体的腔体内的所述相似材料（13）由底面板（15）托着；

上述的相似材料（13）为石英砂，上述的稳水箱（5）中充满粗砂（14），粗砂与石英砂的重量之比为1∶9。

2.根据权利要求1所述的三维承压水上采煤泄压模拟试验台，其特征在于上述的相似材料（13）与左挡板的内壁之间、相似材料（13）与右挡板的内壁之间、相似材料（13）与盖板（8）的水平板体的内壁之间设有水流通过而阻止相似材料通过的滤网（18），滤网（18）的孔径为0.02mm，滤网由铜丝制成。

3.根据权利要求1所述的三维承压水上采煤泄压模拟试验台，其特征在于上述的盖板（8）将主箱体（6）的上端口、稳水箱（5）的上端口盖住并密封的具体结构是，盖板（8）与主箱体（6）的外框的顶端之间、盖板（8）与稳水箱的顶端之间皆设有橡胶条，盖板（8）与主箱体（6）的外框的顶端、盖板（8）与稳水箱的顶端皆通过多个螺栓（805）连接在一起。